Особенности роста и развития корневых систем Picea Obovata Ledeb. на торфяных почвах Среднего Урала

Порошилов, Арсений Владимирович

Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Особенности роста и развития корневых систем Picea Obovata Ledeb. на торфяных почвах Среднего Урала
ВАК РФ 06.03.03, Лесоведение и лесоводство, лесные пожары и борьба с ними

Автореферат диссертации по теме "Особенности роста и развития корневых систем Picea Obovata Ledeb. на торфяных почвах Среднего Урала"

На правах рукопиа

Порошилов Арсений Владимирович

Особенности роста и развития корневой системы Picea obovataLedeb. на торфяных почвах Среднего Урала

Специальность 06 03.03 - Лесоведение и лесоводство, лесные пожары и

борьба с ними

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

ООЗ159767

Екатеринбург 2007

003159767

Работа выполнена на кафедре лесных культур и мелиораций Уральского

государственного лесотехнического университета

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

Шиятов Степан Григорьевич

Ведущая организация: - ФГОУ ВПО «Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия»

Защита состоится «26» октября 2007 г в «10» часов на заседании диссертационного совета Д 212 28101 Уральского государственного лесотехнического университета по адресу 620100, г Екатеринбург, Сибирский тракт, 37 Диссертационный совет

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уральского государственного лесотехнического университета

Автореферат разослан « <?4 » сеитйсГрЯ 2007 г

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор сельскохозяйственных нр^

Чиндяев Александр Сергеевич

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Кряжевских Надежда Аркадьевна

профессор

Л И. Аткина

Введение (общая характеристика работы)

Актуальность темы Обусловлена слабой изученностью корневых систем Ели сибирской на торфяных почвах, а также влияние осушения на особенности их роста и развития Решение этой задачи, имеет большое значение. Известная трудоемкость подобных работ и сложность строения объекта исследований, к которому не всегда применимы традиционные методики и способы исследования, определяет малое количество исследовательских работ в этой области

В связи с этим изучение роста и развития корневых систем Ели сибирской, их морфологии и структуры на торфяных почвах является перспективным и весьма актуальным как в теоретическом плане, так и в практическом отношении

Цель диссертационной работы. Целью работы явилось изучение особенностей формирования корневых систем Picea obovata на торфяных почвах и влияние осушения на особенности их развития

Для выполнения поставленных задач исследован широкий круг вопросов, связанных с трансформацией компонентов фитоценозов, их количественных и качественных характеристик Научная новизна.

На основе длительных стационарных исследований и на базе большого фактического материала комплексно изучено влияние осушения на формирование корневых систем ели сибирской

Полученные материалы дополняют знания о лесоболотных биогеоценозах, их устойчивости и закономерностях трансформации их компонентов под влиянием осушения и могут быть использованы в качестве теоретической базы для разработки ряда рекомендаций по ведению лесного хозяйства в мелиорируемых лесах Среднего Урала

Практическая значимость. Проведенные исследования строения корневых систем, в связи с осушением еловых древостоев, особенностей их формирования, дают возможность более точного выявления не только принципиальных особенностей в их строении, но и в динамике развития, т е рассматривать развитие корневой системы, как динамичную модель и позволяет обеспечить направленное влияние на их формирование определенными лесохозяйственными мероприятиями

Обоснованность выводов. Обеспечена анализом большого количества материала лесоводственных и гидрологических исследований в еловых древостоях IV-V класса возраста, собранного соискателем на опытно-промышленном участке осушения «Мостовое» с использованием современных методов исследования.

Защищаемые положения. Основные положения диссертации, выносимые на защиту

1. Особенности роста и развития корневых систем ели на торфяных почвах

2. Влияние осушения торфяных почв на трансформацию корневых систем ели

3. Особенности роста и развития корневых систем подроста ели до и после осушения торфяных почв

4 Лесовозобновительные процессы под пологом болотных еловых древостоев и влияние на них осушения и выборочных рубок Апробация работы.

Основные положения работы докладывались и обсуждались на научно-технической конференции студентов и аспирантов «Научное творчество молодежи - лесному комплексу России материалы II всероссийской научно-технической конференции»(2006), Научно-технической конференции студентов и аспирантов «Научное творчество молодежи - лесному комплексу России материалы III всероссийской научно-технической конференции» (2007), Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии Сборник докладов молодых ученых ежегодной научно-практической конференции Санкт-Петербургской лесотехнической академии Вып 12 (2007), Лесное хозяйство 2007 №3 С 31-33

Публикации. Основные положения диссертации изложены в 9 печатных работах

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 7 глав, заключения и списка использованной литературы, включающего 178 работ, в том числе 11 на иностранных языках Основной материал изложен на 186 страницах машинописного текста, имеет 33 таблицы, 28 рисунков и 3 приложения

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

Выполнен анализ работ, посвященных изучению корневых систем. Сложность и трудоемкость исследования вызвало необходимость изучения отдельных элементов строения и развития корневых систем Это привело к появлению большого количества оригинальных методов и приемов, а также нескольким классификациям (Колосов, 1962, Рахтеенко, 1964, Колесников, 1972, Калинин, 1978 и др )

Между тем, не говоря о большом научном интересе исследования корневых систем, формирующихся в особых почвенных условиях, изучение подземной части деревьев на осушаемых торфяниках необходимо для обоснования таких фундаментальных вопросов теории лесоосушения как, например, норма осушения

Следует отметить, что изучению насыщенности почвы корнями в связи со степенью осушения и сезонной динамикой почвенно-грунтовых вод, а также условиям жизнедеятельности корней при избытке влаги придается важное значение (Вомперский, 1968, Вомперский и др, 1970)

На Среднем Урале эти вопросы остаются практически не изученными Это и определило программу и методику исследований по данной проблеме

ГЛАВА 2. ПРИРОДНО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЯ

Свердловская область расположена в глубине материка в пределах Среднего и Северного Урала и на равнинах Западной Сибири, примыкающих к Уралу с востока Согласно лесорастительному районированию Б П Колесникова (1969) район исследований расположен в южно-таежной подзоне тайги Зауральской холмисто-предгорной провинции По районированию торфяных ресурсов район относится к западной окраине Тагильско-Режевского болотного района Восточного склона Уральского хребта.

Болота и заболоченные земли в Свердловской области занимают второе, после леса, ландшафтообразующие значение По учету госземфонда и гослесфонда в области числится не менее 2 млн га болот и более 3,6 млн га заболоченных лесов, а заболоченность составляет 40, 5 % (Колесников, 1960,1969; Маковский и др , 1977, Сабо и др, 1981)

В главе приводится описание рельефа, климата, почв и растительности, а также дается характеристика лесных ресурсов и гидролесомелиоративного фонда области

ГЛАВА 3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЙ

3 1. Программа и методика исследований, объем собранного материала

Программа работ предусматривала изучение следующих вопросов

1 Изучение гидрологического режима осушаемой территории

2. Вертикальное и горизонтальное строение корневых систем, как деревьев, так и подроста Р ОЬоуа1а на участках с различной степенью осушения

- структуры корневых систем,

- интенсивности разветвления и количество корней различных порядков, их протяженность,

- пространственного размещения корней и площадь их проекции, объем почвы, занимаемой корневой системой, глубина ее проникновения,

- влияния осушения на соотношение массы корневой системы и надземной части подроста

3 Особенности распределения корней ели на торфяных почвах

4 Изучение динамики приростов по высоте подроста ели до и после осушения, а также ее зависимость от осушения

5 Влияние осушения на развитие травяно-кустарничкового покрова.

При проведении исследований использовались соответствующие методики.

Изучение всех программных вопросов проводилось на постоянных пробных площадях (111111), заложенных с учётом рекомендаций ЛенНИИЛХа (Рубцов, Книзе, 1977) Динамика уровней почвенно-грунтовых вод (111 В) изучалась по методике С Э Вомперского (1964) Наблюдения за глубиной промерзания торфяных почв проводили согласно методическим указаниям ИМ Нестеренко (1971) Определение продуктивности травяно-кустарничкового покрова осуществлялось на учётных площадках по методике Л.А Гришиной, Е М Самойловой (1971).

Численность подроста на всех пробных площадях определялась путем сплошного перечета. Весь подрост по высоте был распределен на четыре группы I группа - высотой до 0,5, II группа - 0,51-1,00; III группа -1,01-1,50; IV группа-1,51-2,00 м (Карманова, 1970)

Для изучения корневых систем деревьев и подроста ели производилась их раскопка по методу скелета на всю глубину залегания корневых систем (Колесников, 1972)

Для определения пространственного размещения корневой системы, площади проекции ее корней и объема почвы, занимаемой корневой системой использовались методики М И Калинина (1978,1983).

Изучение особенностей распределения корней базировалось на методике Рахтеенко (1963) Для изучения особенностей корненасыщенности был специально изготовлен корнерез конструкции Ахромейко (Рахтеенко, 1963; Колесников, 1972). Поскольку основная корнеобитаемая глубина на осушаемых болотах не превышает 40 см (Вомперский, 1968), изучение особенностей распространения корней проводилось по слоям 0-10,10-20 и 20-30 см.

В период программных исследований был выполнен следующий объем работ На 10 ППП выполнен перечет всего имеющегося древостоя (1826 измерений) Выполнено 5900 измерений высоты подроста Приросты по высоте измерены у 400 экземпляров Сплошной перечёт подроста выполнен на площади 1,97 га Для изучения корневых систем подроста было выкопано более 80 экземпляров. Произведено более 5000 измерений длины корней, 7100 взвешиваний корней деревьев и подроста, 800 взвешиваний морфологических частей подроста (стволиков, ветвей, хвои) в воздушно-сухом состоянии Для определения продуктивности травяно-кустарничкового яруса заложено 120 площадок размером 0,25 м2, произведено взвешиваний травы в воздушно сухом состоянии более 750 раз

В течение пяти лет наблюдений за гидрологическим режимом территории выполнено около 1500 замеров уровней почвенно-грунтовых вод, взято более 150 проб снега для определения его плотности и запаса воды в нем, сделано около 190 замеров мощности мерзлоты в почве

3.2. Характеристика объекта исследований. Полевые исследования выполнены на опытно-промышленном участке осушения - стационаре «Мостовое» площадью более 190 га (рис. 1), расположенном в кв.5 Верхне-Пышминского лесничества Свердловского опытного лесхоза и в кв. 28 Шитовского лесничества Уралмашевского лесхоза.

м 1 : m <юо

Рнс. 1 Схема стационара «Мостовое» Основная часть его представляет собой низинное ос о ко во-сфагновое болото с мощностью торфа до 2,5 м, со смешанными как одно, так и двухъярусными хвойно-лиственными древостоями (Чиндяев и др., ] 995, Чиндяев и др., 2004).

Осушительные работы проведены зимой 1988-1989 гг. под руководством профессора А. С. Чиндяева. Осушители выполнены через 140-160 м в хвойных и 120 м в березовых древостоях. Опытные рубки

проведены в зимние периоды 1994-1996 гг на площади 7,6 га Сложные по составу древостой характеризуются V классом бонитета, полнотой от 0,45 до 1,34 С запасами от 90 до 263 м3/га В этих древостоях достаточно хорошо идет процесс естественного возобновления Численность подроста ели превышает 3 тыс шт га

Для изучения динамики почвенно-грунтовых вод, заложены гидрологические створы (ГД) со скважинами на расстоянии 1, 10, 30 м от канала и на середине межканальной полосы Гидрологические створы располагаются на трех межканальных полосах, разной протяженности Это позволяет оценивать гидрологический режим значительной площади стационара

ГЛАВА 4. ГИДРОЛОГИЧЕСКИЙ РЕЖИМ ОЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЙ

4 1 Динамика почвенно-грунтовых вод в еловых древостоях В целом, за 5-летний период наблюдений (табл 1), гидрологический режим осушаемой территории, и в условиях Урала подчиняется общим закономерностям (Вомлерский, 1968)

Наибольшие колебания уровня ПГВ отмечены в 2005 г вследствие более сухой и теплой погоды, чем в предыдущих годах и составили для ГД 1 - 83, ГД 2 - 70 и для ГД 3 - 58см В течение вегетационного периода, наибольшим колебаниям уровень ПГВ подвержен в июле, и составил за 2001-2005 гг для ГД 1 - 25-47, ГД 2 - 5-46, ГДЗ - 19-36 см и для контроля - 9-13 см

Таблица 1. Сравнительная динамика уровней ПГВ на гидростворах

Гидроствор Средневегетационные уровни ПГВ см

о о 2002 2003 2004 V"» О О гч Статистики

М ГПх С Р

ГД 1 (ос 19-17) 34,3 | 44 9 43 2 44 0 60,5 | 45,4 9,5 4,2 21 93

ГД 2 (ос 17-15) 34 0 | 46 3 1 44 8 , 40 7 53,6 43 9 7,2 3,2 17 74

ГД 3 (ос 15-13) 25,9 34 3 38.6 34,8 47,9 36,3 8,0 3,6 22 98

Контроль - 15 8 14,3 12,9 16 3 | 15,2 21 1,2 13,6 7,9

Осушение обусловило понижение уровня ПГВ до 35-45 см, что в 2-3 раза глубже, чем на контроле Таким образом, осушители, расположенные через 140 и 160 м обеспечивают сброс как талых, так и весенних и почвенно-грунтовых вод Средневегетационные уровни ПГВ за период исследований составили более 30 см, то есть корнеобитаемый горизонт почвы был свободен от избытка воды Иначе говоря, на 17 год осушения каналы продолжают эффективно работать без осуществления их ремонта

4 2 Обеспеченность нормы осушения для еловых древостоев Обычно лесоводственный эффект гидролесомелиорации увязывают со средней глубиной ПГВ за вегетационный период В общих чертах такая связь проявляется и на наших объектах. Однако с экологической стороны средняя глубина ПГВ недостаточно показательна, ввиду большой изменчивости сезонной динамики уровня воды в почве, как для разных объектов, так и для разных лет Даже при одинаковой средней глубине ПГВ, различная сезонная динамика оказывает неоднородное качественное влияние на лес в зависимости от фенологического состояния древостоя, его возраста и т д (Вомперский, 1968)

Поэтому норму осушения увязывают не со средней глубиной ПГВ за сезон, а путем указания глубины, выше которой уровни ПГВ не поднимались с определенной степенью вероятности или обеспеченности (Вомперский, 1968, 1975, Чиндяев, 1989,1993)

ХА Писарьков (1955) предложил при проектировании осушения лесов за мелиоративно-расчетный период обеспеченности принимать весенний период, объясняя это необходимостью освобождения корнеобитаемой толщи (0-30 см) от гравитационной воды к началу роста деревьев

Для Среднего Урала подобные расчеты проведены А С Чиндяевым (1989) По его данным расчетным периодом обеспечения нормы осушения является - 1 декада июня, а точнее 5 июня Именно к этому времени корнеобитаемые горизонты более благоприятны для роста корней по сравнению с 3 декадой мая К этому сроку почва достигает температуры +5°С, считающейся наиболее благоприятной для роста корней (Вомперский, 1968), к тому же в 3 декаде мая встречается мерзлота на осушенных площадях (Чиндяев, 1987) В этот период уровни ПГВ располагаются на глубине значительно ниже, чем в мае и обладают меньшими коэффициентами вариации (табл 2).

Таким образом, норма осушения корнеобитаемого горизонта глубиной до 30 см обеспечена Иначе говоря, на стационаре «Мостовое» в результате осушения создан благоприятный гидрологический режим для роста и развития древостоя

Таблица 2. Обеспеченность нормы осушения корнеобитаемого

горизонта на серединах межканальных полос за 2001-2005 гт

Почвенные горизонты, см Годы Статистики

2001 2002 2003 2004 2005 М m S С Р

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 И

Гидроствор 1 (ос-19-17), L=160m

0-10 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 0,0 0,0 0,0 0,00

11-20 93,9 93,0 90,4 100,0 100,0 95,5_ 1,9 4,3 4,5 2,03

21-30 76,5 76,5 80,0 100,0 100,0 86,6 5,5 12,3 14,2 6,36

31-40 42,6 72,2 74,8 78,3 100,0 73,6 9,2 20,5 27,9 12,47

окончание табл. 2

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

41-60 23,5 58,3 39,1 10,4 70,4 40,3 11,0 24,5 60,8 27,20

Гидроствор 2 (ос-17-15), L=140m

0-10 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 0,0 0,0 0,0 0,00

11-20 99,1 96,5 91,3 100,0 100,0 97,4 1,6 3,7 3,8 1,69

21-30 76,5 73,0 90,0 67,0 100,0 81,3 6,0 13,4 16,5 7,39

31-40 38,3 70,4 72,2 54,8 84,3 64,0 8,0 17,8 27,8 12,43

41-60 15,6 53,9 46,1 13,0 67,8 39,3 10,8 24,1 61,4 27,45

Гидроствор 3 (ос-15-13), L=160m

0-10 100,0 100 96,5 100,0 100,0 99,3 0,7 1,6 1,6 0,70

11-20 76,5 90,0 87,8 100,0 97,4 90,3 4,1 9,2 10,2 4,57

21-30 40,0 70,4 81,7 77,4 63,5 66,6 7,3 16,4 24,6 11,01

31-40 22,6 70,0 75,7 46,1 77,4 58,4 10,6 23,6 40,4 18,08

41-60 - 8,7 20,0 - 60,9 29,9 12,3 27,5 92,0 41,12

Контроль (неосушенный участок)

0-10 - 97,3 82,6 85,2 93,0 89,5 3,0 6,8 7,6 3,40

11-20 - 36,5 19,1 30,4 64,3 37,6 8,6 19,2 51,2 22,88

21-30 - - - - - - - - - -

4 3 Особенности промерзания торфяных почв В мелиорированных древостоях глубина промерзания почвы зависит от глубины уровней почвенно-грунтовых вод, густоты и характера древесного полога, мощности снежного покрова (табл 3) и суммы отрицательных температур.

Таблица 3. Основные показатели снегового режима на гидростворах

Гидростворы Мощность, см Запас воды, мм

2003-2004 2004-2005 2005-2006 Статистики 2003-2004 2004-2005 2005-2006 Статистики

М m С Р М m С Р

Гд 1 55 64 54 57,7 3,2 9,5 5,51 94 96 98 96,0 1Д5 2Д 1,20

Гд 2 57 62 48 55,7 4,1 12,7 7,36 91 99 100 96,7 2,85 5,1 2,95

Гд 3 51 59 41 50,3 5,2 17,9 10,34 97 101 102 100,0 1,53 2,7 1,53

Вырубка 60 72 59 63,7 4,2 11,4 6,56 102 100 96 99,3 1,76 3,1 1,78

Контроль 50 61 52 54,3 3,4 10,8 6,23 80 104 104 96,0 8,00 14,4 8,33

Проведенные нами исследования показали, что разреживание древесного полога существенно влияет на глубину промерзания почв. Установлено, что глубина промерзания почв на осушенных землях следует за уровнями 111В (Нестеренко, 1971, Тимофеев, 1982, Чиндяев, 1987, 1993)

Максимальная промерзаемость торфяных почв на объекте исследования за рассматриваемый период не превышала 40 см (рис 2). Поэтому полного промерзания откосов и дна каналов не происходит, а значит и не прекращается сток с осушаемой территории

В! К

« Оч

ГД1

ГД2

ГДЗ

Контроль

2 510

04 П,

5 ^2° § в

ю £

____П1ЛЛ1 _

□ 2003-2004 гг ■ 2004-2005 гг

□ 2005-2006 гг

Рис. 2. Динамика промерзания торфяных почв за 2003-2006 гг

Такая разница в промерзании торфяной почвы, на наш взгляд, связана с тем, что там, где древостой имеет меньшую полноту, процесс снегонакопления происходит интенсивнее Это обуславливает меньшее промерзание торфяной почвы, а следовательно и её более быстрое оттаивание и прогрев весной, что обеспечивает более благоприятный температурный режим почвы и режим увлажнения

ГЛАВА 5 ОСОБЕННОСТИ РОСТА ДЕРЕВЬЕВ ЕЛИ В ЕЛОВЫХ

ДРЕВОСТОЯХ 5 1 Д инамика прироста по высоте

Известно, что ель более отзывчива на осушение, чем сосна, период ее адаптации составляет 1-2 года (Чиндяев, 1995) Одним из показателей реакции ели на осушение является прирост по высоте, динамика которого изучалась нами у деревьев разных категорий крупности, крупные с диаметром (17-25 см), средние (10-16 см) и тонкие (6-10 см).

Древостой был осушен в IV-V классе возраста В таком возрасте, после осушения древостой используют повышение продуктивности лесорастительных условий на 70%, улучшается их товарная структура и значительно процессы лесовозобновления (Столяров и др, 1990, Дружинин, 1990)

До осушения прирост по высоте с каждым годом снижался, а тонкие деревья кроме неблагоприятного гидрологического режима еще испытывали угнетение со стороны материнского полога Так, тонкие деревья ели до осушения имели средний прирост по высоте от 6,8 до 14,0 см (среднегодичный 10,8 см), средние от 5,3 до 19,4 см (среднегодичный 10,8 см) и крупные от 4,3 до 18,0 см (среднегодичный 11,3 см)

После осушения среднегодичный прирост увеличился в 1,4 раза и стал равен 16,4 см, причем в разные годы величина прироста варьировала от 10,6 до 24,6 см Прирост средних деревьев составил в I шестилетие после осушения - 16,0 см вблизи канала и 18,0 см на середине

межканальной полосы, во II шестилетие - 15,1 и 22,1 см, в III пятилетие 18,8 и 20,8 см соответственно.

Крупные деревья ели увеличили прирост в 1,2-1,6 раза вблизи канала и в 1,2-2,4 раза на середине межканальной полосы и составил 14,5-17,5 и 11,9-23,5 см соответственно

Следует отметить, что средние и крупные деревья начинают увеличивать прирост по высоте в первый же год осушения, тогда как тонкие деревья лишь на третий-четвертый год. Вероятно, средние и крупные деревья быстрее адаптируются к изменившимся условиям среды, так как до осушения больше страдали от избытка воды в корнеобитаемом горизонте почвы и неблагоприятный гидрологический режим был основным сдерживающим фактором роста.

5 2. Динамика прироста по радиусу Наиболее надежным и широко используемым для оценки роста древостоев, подвергнутых той или иной хозяйственной деятельности является прирост по радиусу В связи с этим нами изучена динамика прироста по радиусу до и после осушения для крупных, средних и тонких деревьев ели (табл. 4).

Таблица 4. Динамика прироста по радиусу деревьев ели

Периоды Местоположение Прирост по радиусу деревьев разной толщины, мм

Крупные Средние Тонкие

1 2 3 4 5

I шестилетие до осушения (1983-1988) Вблизи канала (5-10 м от канала) 0,57 0,48 0,18

Середина межканапьной полосы (75-80 м от канала) 0,63 0,73 0,31

Контроль 0,70 0,23 0,11

I шестилетие после Вблизи канала (5-10 м от канала) 0.94 163,0 0.56 115,5 0,25 139,5

Середина межканальной полосы (75-80 м от канала) 0.68 108,0 1.09 149,6 0.69 224,8

осушения (1989-1994) Контроль 0,47 67,6 0,66 283,9 Ш 212,5

11 шестилетие после осушения (1995-2000) Вблизи канала (5-10 м от канала) 1.55 269,5 0.96 198,3 0,40 220,9

Середина межканальной полосы (75-80 м от канала) 1.15 183,2 1.53 210,6 1.08 350,2

Контроль 1.24 177,1 0,97 414,3 0.67 603,5

Шпятилетие (2001-2005) Вблизи канала (5-10 м от канала) 2.87 499,5 2.22 458,3 1.29 718,6

окончание табл 4

1 2 3 4 5

после осушения Середина межканальной полосы (75-80 м от канала) 1.86 296,5 2.70 370,1 1.59 515,7

Контроль 1.20 171,7 0.97 415,7 0.61 551,0

Наибольший прирост по радиусу, равный 0,82-1,44 мм (в среднем 1,17 мм) формируют средние по толщине деревья ели Прирост по радиусу тонких и крупных деревьев соответственно равен 0,92 и 0,98 мм Тонкие деревья увеличивают прирост по радиусу за 17 лет в 1,3-7,8 раза вблизи канала и 2,3-5,2 раза на середине межканальной полосы Средние в 1,2-4,6 раза и 1,5-3,7 раза и крупные в 1,6-5,0 и 1,1-3,0 раза вблизи канала и для середины межканальной полосы соответственно. На контроле радиальный прирост постепенно снижается у деревьев всех категорий крупности (Рис 3).

я 3,00

^2,50

1*2,00

ДО осушения

1,50

ö 1,00 о

f 0,50 о. '

с 0,00

Средние Крупны

Тонкие

Контроль

I II III

Шестилетние периоды

Рис. 3 Динамика прироста по радиусу деревьев ели Итак, еловые деревья на исследуемом объекте активно реагируют на осушение, что выражается в увеличении радиального прироста, одного из основных характеристик условий местопроизрастания

5.3. Рост и развитие корневых систем Picea obovata в древостоях на торфяных почвах Изучению корневых систем древостоя формирующегося в условиях осушения в гидролесомелиорации отведено скромное место Между тем, эти работы крайне необходимы, т к позволяют обосновать такие фундаментальные положения, как норма осушения, расстояния между каналами, срок к которому должна выполняться норма осушения и др

Исследования развития корневых систем на торфяных почвах выполнены для сосны и ели Вомперским, (1968,1975), Згуровской, (1963) В условия Среднего Урала такими исследованиями занимался А С Чиндяев для подроста ели (Чиндяев, Грозин, 2004). Наши исследования также направлены на изучение формирования корневых систем еловых древостоев.

Наиболее неблагоприятные условия для корневых систем нами были выявлены на торфяных почвах без осушения Уже в 20-30 см слое отсутствовали живые корни Установлено, что 62,4% корней ели и 60,2% березы сосредоточены в верхнем 0-10 см слое (табл 5)

Значительно более благоприятные условия формируются при осушении Так на середине межканальной полосы 46,3% и 56,6% то общей массы корней ели и березы размещаются в 0-10 см слое, а 36,0 и 32,4% соответственно в 10-20 см слое Кроме того, 22,3% всех всасывающих корней ели (менее 1 мм) расположены именно в 20-30 см слое Однако отсутствие корней толщиной более 10 мм глубже 20 см, указавает на то, что 20-30 см слой лишь начинает осваиваться

Таблица 5. Насыщенность почвенных горизонтов _корнями ели и березы, %_

Глубина слоя почвы, см Диаметр живых корней ели, мм Диаметр живых корней березы, мм

до 1 1-2 2-4 4-10 >10 Всего до 1 1-2 2-4 4-10 >10 Всего

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Вблизи канала (5-10 м от канала)

0-10 26,3 41,3 41,9 45,6 58,1 49,4 48,1 32,8 29,1 51,9 53,1 42,3

10-20 50,2 43,0 37,4 39,6 31,7 36,6 40,2 47,6 44,8 27,8 24,1 36,7

20-30 23,5 15,7 20,7 14,8 10,2 14,0 11,7 19,6 26,1 203 22,8 21,0

Всего 0-30 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

На серединемежканальной полосы (75-80 м от канала)

0-10 47,8 43,7 42,9 41,3 57,4 46,3 59,4 60,9 47,2 57,4 100 56,6

10-20 29,4 31,1 34,6 38,3 42,6 36,0 34,8 27,8 37,5 30,5 - 32,4

20-30 22,8 25,2 22,5 20,4 - 17,7 5,8 113 15,3 12,0 - 11,0

Всего 0-30 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

Конт роль

0-10 87,9 63,1 60,2 68,4 62,3 62,4 73,9 66,5 41,8 54,7 59,0 60,2

10-20 12,1 36,9 39,8 31,6 37,7 37,6 26,1 33,5 58,2 45,3 41,0 39,8

20-30

Всего 0-30 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

Наиболее оптимальные условия формируются вблизи канала (5-10 м от канала) Так 49,4% корней ели и 42,3% корней березы располагаются в 0-10 см слое, 36,6 и 36,7% в 10-20 см слое, 14,0 и 21,0% корней ели и березы в 20-30 см слое соответственно При сравнении по абсолютным показателям общая масса корней ели вблизи канала превышает таковую на середине межканальной полосы в 2,3 раза для 0-10 см слоя, в 2,2 раза для 10-20 см слоя и в 1,7 раза для 20-30 см слоя На контроле значения

показателей для ели ниже в 4,5 и 5,2 раза для 0-10 и 10-20 см слоев, чем в близи канала Нужно отметить, что вблизи канала 10,2% корней толще 10 мм находятся в 20-30 см слое, что позволяет предположить - глубина проникновения корней в этих условиях составляет более 30 см

Анализ полученных данных выявил, что распределение основной массы корней в почве по фракциям в условиях осушения низинных болот Среднего Урала соответствует данным полученным С.Э Вомперским (1968) Распределение корней на торфяных почвах без осушения также согласуется с данными других исследователей (Згуровская, 1963)

Результаты наших исследований показывают, что оптимальными расстояниями между каналами для низинных болот Среднего Урала являются - 140-160 м Увеличение расстояния между каналами приведет к уменьшению обеспеченности уровня ПГВ в 20-30 см (менее 80 %), тек ухудшению гидрологического режима

Существующее мнение о ветровальности ели после осушения нами не подтверждено Установлено, что осадка торфа на поверхности болота после осушения оголяет опорные корни ели), просветы достигают 20-40 см), тем не менее, устойчивость их сохраняется, естественно средоразрушающие факторы (ураганы) приводят к вывалу деревьев ели на осушенных площадях Вывалу подвергаются наиболее высокие (лидерные) ели возвышающиеся над пологом на 4-5 м в виду высокой их парусности

ГЛАВА 6. ОСОБЕННОСТИ РОСТА И РАЗВИТИЯ КОРНЕВЫХ СИСТЕМ ПОДРОСТА ЕЛИ 6.1 Строение и пространственная структура корневых систем подроста ели

В рамках изучения процессов лесовозобновления под пологом болотных древостоев, нами изучались особенности роста и развития корневых систем подроста ели Это вопрос рассматривался нами, прежде всего с точки зрения морфологии (Чиндяев, Грозин, 2004, Чиндяев, Поршилов, 2007) Не смотря на его важность, он до сих пор остается малоизученным (Вомперский, 1968, Калинин, 1975)

Под строение корневой системы понимается соотношение ее элементов выраженное в количественном или относительном значении их массы, длины и т д Основные параметры пространственной структуры . глубина проникновения и распространение горизонтальных корней 1-го порядка по сторонам света (табл 6)

Выявлено, что наименьшими абсолютными значениями данных параметров обладает подрост на торфяных неосушенных почвах В то время как амплитуда глубина проникновения корней здесь наоборот наибольшая Это указывает на значительные колебания глубины в пределах каждой группы высот вызванное непостоянством водного режима

Таблица 6. Морфологические параметры корневых систем _ подроста ели_

Группа высот подроста Глубина проникновения корней Количество корней 1-го порядка Максимальное распространение по сторонам света, см

Ср зя, см Амплитуда

см % С 3 Ю В

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Вблизи канала (5-10 м от канала)

I 10 7-13 60,0 6 9 24 17 13

II 10 9-11 20,0 3 20 6 5 3

III 17 15-21 35,3 11 25 12 51 74

IV 28 22-33 39,3 6 8 24 49 184

На середине межканальной полосы(75-80 м от канала)

I 5 2-9 140,0 3 3 14 4 И

П 8 5-11 75,0 5 5 18 33 32

III 9 9-12 37,5 4 58 63 55 8

IV 26 18-29 42,3 4 52 59 41 63

Контроль

I 5 2-8 140,0 9 12 10 25 14

П 8 7-12 62,5 8 15 25 30 55

III 15 9-17 53,3 7 17 5 25 74

IV 17 11-19 47,1 8 16 11 29 81

В условиях осушения, по мере приближения к каналу, амплитуда колебания глубины уменьшается, а значение глубины наоборот увеличивается При исследовании количества корней 1-го порядка различий по группам высот и нами не обнаружено При изучении максимального распространения корней 1-го порядка по сторонам света, было обнаружено, что оно увеличивается по мере увеличения высоты подроста и улучшения условий местопроизрастания, что полностью согласуется с данными других исследователей (Вомперский, 1968, Калинин, 1983)

На основании параметров пространственной структуры находятся такие важные показатели как площадь проекции корневой системы и объем почвы занимаемый ею (табл.7)

На торфяных почвах без осушения эти параметры достигают наименьших значений Однако необходимо отметить, что эти параметры в 1 группе высот, не отличаются значительно не контроле и осушаемых площадях, отличия проявляются с увеличение группы высот и достигают максимума в IV группе высот

Корневые системы, в отличие от крон обладают большей способностью пространственного размещения Площадь проекции корневой системы формируется в результате роста корней 1-го порядка, и как правило не симметрична (рис 2) Очевидно, что осушение положительно влияет на развитие пространственной структуры корневых систем подроста ели (Чиндяев, Порошилов, 2007)

Рис. 3 Площадь проекции корневых систем последующей (I, II группы высот) и предварительной (III, IV группы высот) генераций подроста ели на низинных болотах а, d, g, j — вблизи канала, b, е, h, k. -середина межканальной полосы, с, f, 1, I - контроль

Таким образом, осушение приводит к увеличению глубины проникновения корней в III и IV группах высот подроста, при этом, уменьшая амплитуды их колебания Увеличивается площадь проекции и объем почвы занимаемый корневой системой, особенно в IV группе высот, где конкуренция за элементы питания наиболее значительна

На контроле, наоборот, с увеличение группы высот уменьшаются значения сумм проекций корней и объемов их почвенного питания для отдельных групп высот в абсолютных и относительных единицах

Это подтверждает данные А С Чиндяева (1993, 1995), о том, что при избыточном увлажнении наибольшее угнетение испытывает подрост III и IV групп высот

Таблица 7 Характеристика корневых систем подроста ели

Группа высот подроста Площ проекции кроны одн дер (вку), м" Сумма площадей проекции крон на I га Площ проекции к.с одн дер (Эк), м2 Сумма площадей проекции к с на 1 га §к Бкр Объем пит к с одн дер (V*), м3 Сумма объемов питания к с на 1 га

7 м" % -> м" % м3 %

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 И

Вблизи канала(5-10 м от канала)

I 0,1039 204,3713 19,8 0,0331 65,1077 11,5 0,3 0,0011 2,1637 6,2

П 0,1394 245,7760 23,8 0,0617 108,7771 19,1 0,4 0,0020 3,5260 10,1

П1 0,7693 336,9534 32,6 0,3507 153,6066 27,0 0,5 0,0229 10,0302 28,7

IV 0,8987 245,3451 23,8 0,8822 240,8406 42,4 1,0 0,0706 19,2738 55,0

Итого 1032,4458 100 568,3320 100 34,9937 100

На середине межканальной полосы (75-80 м от канала)

I 0,1017 127,5318 17,0 0,0281 35,2374 8,5 0,3 0,0017 2,1318 7,4

II 0,1661 172,2457 22,9 0,0975 101,1075 24,2 0,6 0,0021 2,1777 7,6

III 0,7010 250,2570 33,3 0,2856 101,9592 24,5 0,4 0,0243 8,6751 30,2

IV 1,3574 200,8952 26,8 1,2074 178,6952 42,8 0,9 0,1063 15,7324 54,8

Итого 750,9297 100 416,9993 100 28,7170 100

Конт] роль

I 0,0901 112,4448 20,9 0,0470 58,6560 39,6 0,5 0,0011 1,3728 28,0

П 0,3641 197,7063 36,8 0,0943 51,2049 34,6 0,3 0,0028 1,5204 31,0

Ш 0,6298 91,9508 17,1 0,1476 21,5496 14,6 0,2 0,0074 1,0804 22,0

IV 2,3630 134,6910 25,2 0,2901 16,5357 11,2 од 0,0164 0,9348 19,0

Итого 536,7929 100 147,9462 100 4,9084 100

6.2 Разветвленность, как основное условие формирования корневых

систем подроста ели Формирование корневой системы, как известно, происходит в результате роста стержневого корня, горизонтальных корней 1-го порядка, появления и роста вертикальных ответвлений от горизонтальных корней, ветвления стержневого корня, горизонтальных корней и их вертикальных ответвлений. Ветвление корней происходит на протяжении всего периода их роста (Калинин, 1983).

Данные о количестве скелетных ответвлений у подроста ели показывают, что с увеличением возраста происходит накопление корней второго и последующего порядков Интенсивность разветвленности корневой системы подроста на осушенном участке ниже в 1,5-2,5 раза, чем на контроле, т е подрост ели на контроле имеет более разветвленную корневую систему, чем подрост ели на осушенном участке Подобная зависимость была обнаружена еще Н А. Качинским (1925) Он считал, что с ухудшением условий среды корневая система растения развивается

сильнее (относительно надземной части), по сравнению с оптимальными условиями. На изучаемых объектах это выражается большей степенью разветвленности в меньшем объеме почвы, занимаемой корневой системой

6 3 Особенности распределения основных биометрических показателей корневых систем подроста ели Выявлено, что относительное участие массы всасывающих корней (до 1 мм) небольшое и уменьшается с увеличением группы высот Так масса фракции корней до 1 мм составляет вблизи канала - от 12,2% общей массы для I группы высот и до 0,7 % для IV группы, причем относительное участие массы этой фракции постепенно увеличивается с ухудшением условий роста для всех групп высот подроста.

Тонкие корни, составляя небольшое участие в общей массе корней, обладают значительно большей длинной, составляющей от 85,0% общей длины для подроста I группы высот и до 61,4 % для IV группы вблизи канала На середине межканальной полосы эти показатели составляют от 83,6% для I группы и 67,5% для IV групп высот. На контроле показатели составляют соответственно 92,4 и 74,5% для I и IV групп высот

Относительное участие боковой поверхности всасывающей корневой системы вблизи канала составляет 57,5% в I группе и уменьшается до 16,6% в IV группе высот. Для середины межканальной полосы эти показатели составляют 54,8% в I группе и 31,4% IV группе высот Для контроля - от 71,1 до 36,9% для I и IV групп высот соответственно.

Таким образом, осушение благоприятно влияет на развитие корневых систем, увеличивая массу корневой системы в 1,5-2,0 раза, формирует оптимальные значения таких показателей, как общая длина и боковая поверхность корней, что позволяет отреагировать на внезапное изменение условий среды (таких, как временное подтопление, особенно весной) без значительного ущерба для корневой системы На контроле корневые системы формируются в меньшем почвенном объеме и максимально развивают показатели, для компенсации неблагоприятных условий среды

6.4. Особенности распределения фитомассы корневых систем подроста ели

При исследовании обнаружена особенность в изменении соотношения массы корней и надземной части подроста с возрастом Установлено уменьшение относительной массы надземных органов и увеличение относительной массы корней при переходе подроста из одной группы высот в другую Это не зависит от степени осушения. Так у подроста I группы высот надземная часть составляет 76-81%, а корни лишь 19-24% от общей фитомассы, у подроста II группы соответственно 68-74 и

26-32%, у подроста III группы - 69-72 и 28-31%, и у подроста IV группы высот 62-66 и 34-38%

Полученные данные согласуются с таковыми у других исследователей (Калинин, 1978) Эта особенность в распределении массы подроста позволяет по массе ствола установить и массу корневой системы Это дает возможность избежать непосредственных наблюдений и измерений

ГЛАВА 7. ОСОБЕННОСТИ РОСТА И РАЗВИТИЯ ПОДРОСТА ЕЛИ В БОЛОТНЫХ ДРЕВОСТОЯХ

7 1 Предварительное лесовозобновление В болотных древостоях процессы естественного возобновления изучались довольно детально (Смоляк, 1954, Рубцов, 1955, Сабо и др, 1981), Ефремов, 1967) В условиях Среднего Урала подобные исследования проведены лишь А С Чиндяевым (1988,1995)

Нами установлено, что на объекте исследований подрост ели по группам высот распределен неравномерно (табл 8) Такое распределение обусловлено тем, что в старшем возрасте подрост подвержен значительному отпаду из-за угнетения материнским пологом

Таблица 8. Распределение подроста ели предварительной генерации

по группам высот на 17-й год после осушения

Гидроствор ГД 1 (ос 19-17) L=160m ГД 2 (ос 17 -15) L=140 м Конт-

ППП 15 14 12 13 21 24 22 23 роль

Расстояние от канала, м 14 47 51 80 10 20 42 65 -

Всего, в том 711 797 604 505 586 551 451 889 203

числе, шт/га 100 100 100 100 100 100 100 100 100

Шгр 438 416 517 357 373 392 317 647 146

высот 61,6 52,2 85,6 59,1 63,6 71,1 70,3 72,8 71,9

IV 1р 273 381 87 148 213 159 134 242 57

высот 38,4 47,8 14,4 40,9 36,4 28,9 29,7 27,2 28,1

Примечание В числителе - количество подроста, пгг /га, в знаменателе -процент от общего количества

Численность подроста предварительной генерации связана как с его возрастом, так и с полнотой древостоя Так если подрост ели III группы высот при полнотах от 0,6 до 1,3 имеет близкие значения густоты (309-338 шт/га), то подрост IV группы высот имеет наибольшую густоту (182 шт /га) при полноте 0,5 и постепенно снижает ее до 50 шт /га при полноте древостоя равной 1,3

По данным А С Чиндяева, (1993) адаптация к новым условиям среды происходит быстрее у подроста III и IV групп высот, поскольку до осушения он сильнее испытывал недостаток влаги в почве из-за более глубокого расположения корневых систем Такой подрост активно

формирует прирост по высоте уже с первого года осушения, достоверно увеличивая его в 1,2-1,9 раза

Итак, семнадцатилетний период осушения положительно сказался на росте подроста ели предварительной генерации Абсолютная среднегодичная величина прироста за период осушения увеличилась с 6,6 до 11,1 см в III группе высот и 3,7 до 13,6 см в IV Причем в 2004 и 2005 годах прирост по высоте подроста IV группы высот составил соответственно 14,5 и 20,2 см На контроле за этот же период абсолютная среднегодичная величина прироста колебалась в пределах 3,7-8,0 см для III и 4,1-7,7 см для IV групп высот.

7 2 Последующее возобновление На интенсивное возобновление после осушения, особенно в первое десятилетие, указывают многие авторы (Сабо и др, 1981, Ипатьев и др, 1984, Чиндяев, 1988, Гаврилов, 1994, Матвеева, Чиндяев, 1996) Так, на объекте исследований под пологом хвойно-лиственных древостоев численность подроста ели последующей генерации в среднем составляет 2,5 тыс шт/га Нами не обнаружено явной связи между численностью подроста и расстоянием от осушителей (табл 9)

Таблица 9. Распределение подроста ели последующей генерации по

группам высот на 17-й год после осушения

Гидроствор гд 1 (ос 19-17) L= 160 м гд 2 (ос 17-15) L=140 м Конт-

ППП 15 14 12 13 21 24 22 23 роль

Расстояние от 14 47 51 80 10 20 42 65 -

канала, м

Всего, в том 3750 2018 3625 2291 2288 5180 2738 4017 1791

числе, шт/га 100 100 100 100 100 100 100 100 100

1гр 1967 753 2497 1254 1101 3489 1721 2326 1248

высот 52,5 37,3 68,9 54,7 48,1 67,4 62,9 57,9 69,7

Игр высот 1783 47,5 1265 62,7 1128 31,1 1037 45,3 1187 51,9 1691 32,6 1017 37,1 1691 42 Д 543 30,3

Примечание В числителе - количество подроста, шт /га, в знаменателе - процент от общего количества

Исследования показали, что подрост последующей генерации представлен I и II группами высот Наибольшее количество подроста последующей генерации формируется при полноте древостоя 0,6 и 0,9 При полноте древостоя 0,6 густота подроста составляет 1214-1321 шт /га, а при полноте 0,9 - 1319-2395 шт./га. Наименьшее количество подроста последующей генерации формируется при полноте 0,5 и составляет 754751 шт/га

В наших исследованиях также отмечается увеличение количества подроста в среднем в 1,9 раза. При этом в среднем 86,5 % от общего количества приходится на подрост последующей генерации К сожалению, нам не удалось обнаружить явной связи между численностью подроста и

расстоянием от осушителей Хотя в литературе имеются данные об увеличении количества подроста по мере удаления от канала (Артемьев, 1980, Боголепов, 1990)

В результате осушения численность подроста ели всех групп высот увеличилась в 1,2-1,8 раза и составила в среднем 3,0 тыс шт/га (1760-4170 шт/га) Такое количество подроста хвойных пород по существующим шкалам (Руководство , 1986, Основные положения , 1995) соответствует нижней границе удовлетворительного возобновления на осушенных болотах и не требует создания лесных культур

7 3. Травяно-кустарничковый ярус Изучение биологической продуктивности в различных типах болотных древостоев позволяет судить о направлении в них лесо- и болотообразовательных процессов Исследованиями установлено, что после осушения происходит снижение общей продуктивности травяно-кустарничкового яруса (Шахова, 1975; Маковский и др, 1989, А С Чиндяев, 1995, Кряжевских, 1996)

В составе травяно-кустарничкового яруса преобладают осоковые, злаки, а также лесное мелкотравье (линнея и подмаренник северный, грушанки круглолистная и средняя, и др) Кустарнички представлены в основном княженикой и костяниками обыкновенной и хмелелистной

Биологическая продуктивность травяно-кустарничкового яруса чаще всего обусловлена условиями освещения и полнотой древостоя Так в осушаемых елово-лиственных древостоях с с относительной полнотой более 1,0 — фитомасса травяного покрова составляет в среднем 13,56 г/м2 В изреженных рубками древостоях эта величина в 4-12 раз больше и составляет 59,72-149,26 г/м2 На контроле фитомасса травяно-кустарничкового яруса составляет 76,78 г/м", здесь преобладают осоковые, хвощи и папоротники

Полученные нами данные свидетельствуют в пользу улучшения условий произрастания после проведения мелиорации В составе травостоя существенно возросла доля злаков, кустарничков и лесного разнотравья, образуется богатый травяной покров (более 40 видов), продуктивность его увеличивается в 4-12 раз, как за счет лесного разнотравья и кустарничков, так и за счет осоковых и злаковых

Имеет место прямая зависимость продуктивности травяно-кустарничкового яруса с полнотой древостоя и расстоянием от канала По мере удаления от канала наблюдается заметное увеличение общей фитомассы Лимитирующим фактором развития фитоценоза является полнота древостоя, при ее повышении значение фитомассы падает

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И РЕКОМЕНДАЦИИ

Выполненные исследования позволяют сформулировать основные выводы и предложения

1 При осушении низинных лесных болот оптимальные расстояния между регулирующими каналами с еловыми древостоями составляют 140160 м

2 Еловы е древостой на торфяных почвах низинных болот имеют, как и на минеральных почвах, поверхностную корневую систему Она не углубляется в почву глубже 20-30 см, но ее размах достигает 3-3,4м

3 Осушение обуславливает углубление корневой системы деревьев ели на 40-60 см, 6-7 м ее размах, те древостой ели на осушаемых площадях достигает прироста объема почвенного питания как за счет увеличения площади питания, так и за счет углубления корневой системы и осваивания более глубоких слоев почвы

4 С увеличением глубины количество мертвых корней древесных пород увеличивается, не зависимо от степени осушения

5 Интенсивность разветвленности корневой системы подроста ели на осушенном участке ниже 1,5-3,0 раза, чем на контроле На наш взгляд, на контроле корневые системы пытаются компенсировать недостаток пространства увеличением количества ответвлений всех порядков, однако в дальнейшем, при влиянии избыточного увлажнения большое количество ответвлений при небольшом объеме почвенного питания вызовет еще большее угнетение

6 С возрастом у подроста уменьшается относительная доля сосущих корней и увеличивается - проводящих в общей массе корневой системы Также увеличивается доля мертвых корней в общей массе корневой системы, причем она тем больше, чем выше уровень почвенно-грунтовых вод

Основные опубликованные работы по теме диссертации

Статьи в ведущих рецензируемых научных журналах, в которых

должны быть опубликованы основные научные результаты диссертации на соискание ученой степени кандидата наук

1 Порошилов, A.B. Особенности развития корневых систем подроста ели на осушенных низинных болотах Среднего Урала [текст]/ A.B. Порошилов // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. Сборник докладов молодых ученых ежегодной научно-практической конференции Санкт-Петербургской государственной лесотехнической академии 2007. Вып.12 С. 19-24

2 Чиндяев, А С Особенности пространственного строения корневых систем подроста ели на осушенных низинных болотах Среднего Урала

[текст] /АС Чиндяев, A.B. Порошилов // Лесное хозяйство 2007 №3 С 31-33

3 Чиндяев, А С Особенности распределения корней Picea obovata на осушенных низинных болотах Среднего Урала [текст] /АС Чиндяев, A.B. Порошилов//Лесной вестник 2007. №8 С.91-95

Статьи и другие публикации

1 Порошилов, A.B. Особенности развития еловых древостоев на осушенных торфяных почвах Среднего Урала [текст] / A.B. Порошилов // Леса Урала и хозяйство в них Сб науч тр вып 26 Екатеринбург УГЛТУ, 2005 С 218-221

2 Порошилов, A.B. Динамика уровней почвенно-грунтовых вод в еловых древостоях на осушенных низинных болотах Среднего Урала [текст]/ A.B. Порошилов, А С Чиндяев // Научное творчество молодежи-лесному комплексу России матер II всерос науч -тех конф студентов и аспирантов 2 ч УГЛТУ Екатеринбург, 2006 С 68-71

3 Чиндяев, А С Влияние выборочных рубок на водный режим осушаемых низинных болот Среднего Урала [текст]/ А С Чиндяев, A.B. Порошилов, АН Грозин// Леса Урала и хозяйство в них Сб науч тр вып 28 Екатеринбург УГЛТУ, 2006 С. 172-178

4 Порошилов, А.В Структура корневых систем подроста ели на осушенных торфяных почвах/ A.B. Порошилов, АС Чиндяев [текст]// Научное творчество молодежи-лесному комплексу России матер III всерос науч -тех конф студентов и аспирантов. 2 ч УГЛТУ Екатеринбург, 2007 С 131-133

5 Порошилов, А.В Особенности снегонакопления в еловых древостоях на осушенных низинных болотах Среднего Урала [текст]/ A.B. Порошилов, Р В Солнцев, А С Чиндяев // Научное творчество молодежи-лесному комплексу России матер III всерос науч -тех конф студентов и аспирантов 2 ч УГЛТУ. Екатеринбург, 2007 С 154-157

6 Чиндяев, А С Динамика уровней почвенно-грунтовых вод осушаемых низинных болот Среднего Урала [текст] /АС Чиндяев, A.B. Порошилов // Леса России и хозяйство в них Сб науч тр вып 1 Екатеринбург УГЛТУ, 2007 С 49-60

Подписано в печать 13 04 2007 г Объем 1 п л , Заказ 327 Тираж 100 620100 Екатеринбург, Сибирский тракт, 37 Уральский государственный лесотехнический университет Отдел оперативной полиграфии

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Порошилов, Арсений Владимирович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА.

ГЛАВА 2. ПРИРОДНО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Физико-географическая характеристика и климат.

2.2. Растительность и почвы Свердловской области.

2.3. Характеристика гидролесомелиоративного фонда.

ГЛАВА 3. ПРОГРАММА И ' МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ, ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1. Программа и методика исследований, объем собранного материала.

3.2. Характеристика объекта исследований.

ГЛАВА 4. ГИДРОЛОГИЧЕСКИЙ РЕЖИМ ОЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЙ

4.1. Динамика почвенно-грунтовых вод в еловых древостоях.

4.2. Обеспеченность нормы осушения для еловых древостоев.

4.3. Особенности промерзания торфяных почв.

ВЫВОДЫ.

ГЛАВА 5. ОСОБЕННОСТИ РОСТА И РАЗВИТИЯ ДЕРЕВЬЕВ ЕЛИ В ЕЛОВЫХ ДРЕВОСТОЯХ.

5.1. Динамика прироста по высоте.

5.2. Динамика прироста по радиусу.

5.3. Рост и развитие корневых систем Picea obovata в древостоях на торфяных почвах.

ВЫВОДЫ.

ГЛАВА 6. ОСОБЕННОСТИ РОСТА И РАЗВИТИЯ КОРНЕВЫХ СИСТЕМ

ПОДРОСТА ЕЛИ.

6.1 Строение и пространственная структура корневых систем подроста ели.

6.2. Разветвленность, как основное условие формирования корневых систем подроста ели.

6.3. Распределение основных биометрических показателей корневых систем подроста ели.

6.4. Особенности распределения фитомассы подроста ели.

ВЫВОДЫ.

ГЛАВА 7. ОСОБЕННОСТИ РОСТА ПОДРОСТА ЕЛИ В БОЛОТНЫХ ДРЕВОСТОЯХ.

7.1. Предварительное лесовозобновление.

7.2. Последующее лесовозобновление.

7.3. Травяно-кустарничковый ярус.

ВЫВОДЫ.

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Особенности роста и развития корневых систем Picea Obovata Ledeb. на торфяных почвах Среднего Урала"

Актуальность темы. Обусловлена слабой изученностью корневых систем Ели сибирской на торфяных почвах, а также влияние осушения на особенности их роста и развития. Решение этой задачи, имеет большое значение. Известная трудоемкость подобных работ и сложность строения объекта исследований, к которому не всегда применимы традиционные методики и способы исследования, определяет малое количество исследовательских работ в этой области.

Для выполнения поставленных задач исследован широкий круг вопросов, связанных с трансформацией компонентов фитоценозов, их количественных и качественных характеристик.

Научная новизна.

Полученные материалы дополняют знания о лесоболотных биогеоценозах, их устойчивости и закономерностях трансформации их компонентов под влиянием осушения, и могут быть использованы в качестве теоретической базы для разработки ряда рекомендаций по ведению лесного хозяйства в мелиорируемых лесах Среднего Урала.

Практическая значимость. Проведенные исследования строения корневых систем, в связи с осушением еловых древостоев, особенностей их формирования, дают возможность более точного выявления не только принципиальных особенностей в их строении, но и в динамике развития, т. е. рассматривать развитие корневой системы, как динамичную модель и позволяет обеспечить направленное влияние на их формирование определенными лесохозяйственными мероприятиями.

Защищаемые положения. Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

1. Особенности роста и развития корневых систем ели на торфяных почвах.

2. Влияние осушения торфяных почв на трансформацию корневых систем ели.

3. Особенности роста и развития корневых систем подроста ели до и после осушения торфяных почв.

4. Лесовозобновительные процессы под пологом болотных еловых древостоев и влияние на них осушения и выборочных рубок.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались и обсуждались на научно-технической конференции студентов и аспирантов «Научное творчество молодежи - лесному комплексу России: материалы II всероссийской научно-технической конференции»; Научно-технической конференции студентов и аспирантов «Научное творчество молодежи -лесному комплексу России: материалы III всероссийской научно-технической конференции»; Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. Сборник докладов молодых ученых ежегодной научно-практической конференции Санкт-Петербургской лесотехнической академии. Вып. 12; Лесное хозяйство. 2007. №3. С. 31-33

Публикации. Основные положения диссертации изложены в 9 печатных работах.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 7 глав, заключения и списка использованной литературы, включающего 178 работ, в том числе 11 на иностранных языках. Основной материал изложен на 186 страницах печатного текста, имеет 33 таблицы, 28 рисунков и 3 приложения.

Заключение Диссертация по теме "Лесоведение и лесоводство, лесные пожары и борьба с ними", Порошилов, Арсений Владимирович

ВЫВОДЫ

1. Адаптация к новым условиям среды происходит быстрее у подроста предварительной генерации, поскольку до осушения он сильнее испытывал недостаток влаги в почве из-за более глубокого расположения корневых систем. Такой подрост активно формирует прирост по высоте уже с первого года осушения, достоверно увеличивая его в 1,2-1,9 раза.

2. В наших исследованиях также отмечается увеличение количества подроста в среднем в 1,9 раза. При этом в среднем 86,5 % от общего количества приходится на подрост последующей генерации. В результате осушения численность подроста ели всех групп высот увеличилась в 1,21,8 раза и составила в среднем 3,0 тыс. шт/га (1760-4170 шт/га). Такое количество подроста хвойных пород по существующим шкалам (Руководство., 1986; Основные положения., 1995) соответствует нижней границе удовлетворительного возобновления на осушенных болотах и не требует создания лесных культур.

3. Полученные нами данные свидетельствуют в пользу улучшения условий произрастания после проведения мелиорации. В составе травостоя существенно возросла доля злаков, кустарничков и лесного разнотравья, образуется богатый травяной покров (более 40 видов), продуктивность его увеличивается в 4-12 раз, как за счет лесного разнотравья и кустарничков, так и за счёт осоковых и злаковых.

Имеет место прямая зависимость продуктивности травяно-кустарничкового яруса с полнотой древостоя и расстоянием от канала. По мере удаления от канала наблюдается заметное увеличение общей фитомассы. Лимитирующим фактором развития фитоценоза является полнота древостоя, при ее повышении значение фитомассы падает

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И РЕКОМЕНДАЦИИ

Выполненные исследования позволяют сформулировать основные выводы и предложения:

1. При осушении низинных лесных болот оптимальные расстояния между регулирующими каналами с еловыми древостоями составляют 140160 м. Расчет обеспеченности почвенных горизонтов показал, что норма осушения для основного корнеобитаемой толщи глубиной до 30 см выполняется. Увеличение расстояния между каналами приведет к уменьшению обеспеченности уровня ПГВ 20-30 см слоя (менее 80 %), т. е. к ухудшению гидрологического режима.

2. Корневые системы, формирующиеся расстояниях между каналами 140-160 м, осваивают нижние слои почвы (глубже 30 см), активно развивают мелкие сосущие корни (менее 1 мм) по всей глубине корневой системы.

3. Еловые древостой на торфяных почвах низинных болот имеют, как и на минеральных почвах, поверхностную корневую систему. Она не углубляется в почву глубже 20-30 см, но ее размах достигает 3-3,4м.

4. Осушение обуславливает углубление корневой системы деревьев ели на 40-60 см, 6-7 м ее размах, т.е. древостой ели на осушаемых площадях достигает прироста объема почвенного питания как за счет увеличения площади питания, так и за счет углубления корневой системы и осваивания более глубоких слоев почвы.

5. Интенсивность разветвленности корневой системы подроста на осушенном участке ниже 1,5-3,0 раза, чем на контроле. На наш взгляд, на контроле корневые системы пытаются компенсировать недостаток пространства увеличением количества ответвлений всех порядков, однако в дальнейшем, при влиянии избыточного увлажнения большое количество ответвлений при небольшом объеме почвенного питания вызовет еще большее угнетение.

6. Чем выше уровень почвенно-грунтовых вод, тем большая масса корней подроста ели концентрируется в самом верхнем слое почвы, резко снижаясь с глубиной. С увеличением возраста не происходит углубления зоны размещения мелких корней, наиболее важных в питании, напротив насыщенность мелких корней в почве имеет сдвиг к поверхности, т.е. доля мелких корней в самых верхних горизонтах почвы увеличивается.

7. Подрост ели на осушаемых площадях достигает прироста объема почвенного питания как за счет увеличения площади питания, так и за счет углубления корневой системы и осваивания более глубоких слоев почвы.

8. Таким образом, оценивая реакцию ели на осушения можно с уверенностью сказать, что осушение способствует улучшению роста еловых древостоев. В конце второго десятилетия после осушения приросты по высоте и радиусу продолжают увеличиваться во всех категориях крупности. На контроле наблюдаются резкие колебания приростов с постепенным снижением значений для всех категорий крупности.

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Порошилов, Арсений Владимирович, Екатеринбург

1. Агроклиматический справочник по Свердловской области текст.Л.: Гидрометеоиздат,1962. 186С.

2. Агроклиматический справочник по Белоярскому и Каменскому районам Свердловской области. Свердловск, 1966. 182 С.

3. Ананьев, В.А. Способы рубок в осушенных еловых и лиственно-еловых насаждениях текст. /В.А. Ананьев, С.Г. Петрук, Н.П. Деккоев// Гидролесомелиорация и рациональное природопользование. Сб. науч. тр. С-Петербург, 1992. С. 38-40.

4. Апарин, В.Б. Физические свойства осушенных лесных торфяных почв текст./В.Б. Апарин// Гидролесомелиорация и эффективное использование земель лесного фонда. Инф. мат-лы к совещ. Вологда. 1214. авг. 1998. Вологда, 1998. С.209-216.

5. Артюх, А.С. Методика изучения корневых систем плодовых деревьев текст. /А.С. Артюх //Труды украинского института плодово-ягодного хозяйства. Сб. статей. Харьков, 1935. вып. 23. С. 47-65

6. Арефьева, З.Н. Лесные почвы Тавда-Куминского междуречья текст. / З.Н. Арефьева // Лесообразовательные процессы на Урале. Труды инс-та Экологии растений и животных УФ АН СССР, вып.67. Свердловск, 1970. С 88-100.

7. Арефьева, З.Н. Почвообразующие породы и почвы Тавда-Куминского междуречья текст./ З.Н. Арефьева // Южнотаежные леса Западно-Сибирской равнины. Труды инс-та Экологии растений и животных УНЦ АН СССР. Свердловск, 1972. вып.83. С 27-65.

8. Артемьев, А.И. Ведение хозяйства на сушенных землях Архангельской области текст. /Артемьев А.И., А.М.Тараканов// Ведение хозяйства на осушенных землях. Сб. науч. тр. Ленинград, 1986. С. 9-19

9. Артемьев, А.И. К вопросу о предварительном лесовозобновлении на осушенных лесных площадях текст./ А.И. Артемьев, В.Г Боголепов., A.M. Тараканов // Перспективы развития осушительной мелиорации в Западной Сибири. Сб. науч. тр. Тюмень, 1980. С.82-84.

10. Бабиков, Б.В. Влияние осушительной сети на уровень почвенно-грунтовых вод лесных болот текст. /Б.В. Бабиков // Влияние осушительной сети на водный режим и рост леса. Сб. науч. тр. Л., 1970. С.56-64.

11. Бабиков, Б.В. Режим грунтовых вод на осушенных болотах текст. /Б.В. Бабиков// Теория и практика лесного болотоведения и гидролесомелиорации. Сб. науч. тр. Красноярск, 1976. С. 152-163.

12. Бабиков, Б.В. Изменение стока с осушенных болот под влиянием древостоя текст. /Б.В. Бабиков// Гидролесомелиорация и рациональное природопользование. Тезисы докладов Всесоюзного научн.-тех. совещ. Ленинград, 6-8 сент. 1982. Ленинград, 1982. С.37-39.

13. Бабиков, Б.В. Гидротехнические мелиорации лесных земель текст. М.: Лесн. пром-сть, 1984. 192 С.

14. Бабиков, Б.В. Влияние леса на уровни грунтовых вод осушенных болот текст. /Б.В. Бабиков// Гидролесомелиорация и эффективное использование земель лесного фонда. Инф. мат-лы к совещ. Вологда. 12-14 авг. 1998. Вологда, 1998. С.168-172.

15. Будыка, С.Х. Лесные гидротехнические мелиорации текст. Минск: АН БССР, 1959. 99 С.

16. Бузун, В.А. Рубки и формирование древостоев на осушенных землях Полесья Украины текст. /В.А. Бузун, В.Н. Турко//

17. Гидролесомелиорация: задачи и координация исследований. Сб. научн тр. С.-Петербург, 1994. С. 16-17.

18. Бушманов, А.Ф. Некоторые особенности увлажнения на Среднем Урале текст. /А.Ф. Бушманов// Вопросы климата Урала. Сб. науч. тр. Свердловск, 1958. С. 65-85.

19. Валк, У.А. О некоторых результатах осушения лесов в Эстонии текст. /У.А. Валк // Гидролесомелиорация и рациональное природопользование. Тезисы докладов Всесоюзного науч.-тех. совещ. Ленинград. 6-8 сент. 1982. Ленинград, 1982. С. 59-61

20. Ващенко, И.М. Корневая система яблони на ветроэродированных почвах Чирского песчаного массива текст. / И.М. Ващенко //. Вестник Московского университета. 1965. №5. С. 74-83.

21. Вомперский, С.Э. О методике наблюдений за почвенно-грунтовыми водами при гидролесомелиоративных исследованиях текст. / С.Э. Вомперский//Лесной журнал. 1964. N1. С.48-52.

22. Вомперский, С.Э. Биологические основы эффективности лесоосушения текст. М.: Наука, 1968. 312 С.

23. Вомперский, С.Э. Элементы водного баланса и гидрологический режим осушенных лесов и болот текст. / С.Э. Вомперский // Современные вопросы лесоведения и биогеоценологии. Сб. науч. тр. М.: Наука, 1974. С.92-118.

24. Вомперский, С.Э. Лесоосушительная мелиорация текст. / С.Э Вомперский., Е.Д. Сабо, А.С. Формин М.: Лесная пром-ть, 1975. 295 С.

25. Вощикова, Т.В. Сезонный рост и формирование корневой системы ели обыкновенной в таежной зоне европейской части СССР текст./ Т.В. Вощикова // Бюлл. Моск. о-ва испытателей природы. Отд. Биолог. 1964. T.XIX. С. 503-517.

26. Германов, В.П. Температурный режим осушаемых почв Северной Карелии и методы его регулирования текст./ В.П. Германов //

27. Водный и тепловой режим осушаемых почв Карелии. Сб. науч. тр. Москва, 1981. С. 32-39.

28. Девятое, А .С. О методах изучения корневой системы плодовых растений текст. /Доклады науч. конф. Волгоградский сельскохозяйственный институт. 1957. Волгоград: Волгоградское книжное изд-во, 1960. т.2. С. 78-91

29. Драгавцев, А.П. Корневая система субтропических плодовых культур в условиях северных районов текст./ А.П Драгавцев //Труды Сочинской опытной станции субтропических и плодовых культур. Сб. науч. тр. М.: Сельхозгиз, 1936. вып. 10. С. 214-240.

30. Драгавцев, А.П. Яблони горных обитаний текст. М.: изд. АН СССР, 1956. 67 С.

31. Дружинин, H.А. О типах возрастных структур болотных древостоев / H.A. Дружинин // Гидролесомелиорация Северо-Востока ETC. Инф. мат-лы к совещ. Горький. 4-7 сент. 1990. Горький, 1990. С.59-62

32. Дубах, А.Д. Материалы к изучению динамики грунтовых вод в лесу и влиянию их на рост леса текст. /А.Д. Дубах// Повышение продуктивности лесных земель посредством осушительной мелиорации. Сб. науч. тр. JL: Гослестехиздат, 1936. С. 48-54

33. Дубах, А.Д. Гидротехнические мелиорации лесных земель текст. М.: Гослестехиздат, 1945. 375 С.

34. Елпатьевский, М.П. Мелиорация заболоченных ельников текст. / М.П. Елпатьевский// Исследования по лесному хозяйству. Сб. науч. тр. JL: изд. ЦНИИЛХ, 1949. С. 281-301.

35. Елпатьевский, М.П. Мелиорация заболоченных сосняков текст./ М.П. Елпатьевский// Сб. науч.-исслед. раб. по лесн. хоз-ву. М., 1964. Вып.8. С. 150-164.

36. Елпатьевский, М.М. Осушение и освоение заболоченных лесных земель текст./ М.М. Елпатьевский, М.П. Елпатьевский, В.К. Константинов М.: Лесн. пром-сть, 1970. 230С.

37. Елпатьевский, М.М. Лесохозяйственное освоение болот текст./ М.М. Елпатьевский, В.Н. Кирюшкин, В.К. Константинов М.: Лесная пром-сть, 1978.136 С.

38. Ефремов, С.П. О залесении осушенных болот Томской области текст. / С.П. Ефремов // Взаимоотношения леса и болота. Сб. науч. тр. М.: изд. Наука, 1967. С. 141-173

39. Ефремов, С.П. Естественное залесение осушенных болот лесной зоны Западной Сибири текст. М., изд. «Наука» 1972. 156С.

40. Ефремов, С.П. Комплексное освоение болот и заболоченных лесов Западной Сибири текст. / С.П. Ефремов // Лесное хозяйство. 1986. N2. С.27-29.

41. Ефремов, С.П. Пионерные древостой осушенных болот текст. -Новосибирск: Наука, 1987. 250С.

42. Зайцев, Г. Н. Математическая статистика в экспериментальной ботанике текст. М. изд. «Наука», 1984. 424 с.

43. Згуровская, Л.Н. Строение и рост корневых систем древесных растений на различных типах болот текст./Л.Н Згуровская// Заболоченные леса и болота Сибири. Сб. науч. тр. М.: изд. АН СССР, 1963. С 71-89

44. Ипатьев, В.А. Водный режим и потребление элементов питания в мелиорированных сосновых фитоценозах текст. Минск, 1990. 112 С.

45. Калинин, М.И Моделирование лесных насаждений текст. Львов: изд. Вища школа, 1978. 207 С.

46. Калинин, М.И. Формирование корневой системы деревьев текст. М.: Лесная промышленность, 1983. 152 С.

47. Капустин, В.Г. География Свердловской области текст./ В.Г. Капустин, И.Н. Корнев Екатеринбург: Средне-Уральское изд-во, 1996. 150С.

48. Карпечко, Ю.В. О годовом стоке с осушаемых водосборов малых рек /Ю.В. Карпечко// Водный и тепловой режим осушаемых почв Карелии. Сб. науч. тр. Петрозаводск, 1981. С. 99-102.

49. Качинский, Н.А. Корневая система растений в почвах подзолистого типа (исследования в связи с водным и питательным режимом почв). Часть 1. /Н.А. Качинский// Труды Московской областной селькохозяйственной опытной станции. М., изд.: МОСХОС, 1925. 99С.

50. Качинский, Н.А. Изучение физических свойств и корневых систем растений при территориальных и почвенных исследованиях. Программа и методика исследования текст. М., Сельхозгиз, 1931. 80 С.

51. Клыпуто, B.C. Изменение теплового баланса осушаемых почв в южной Карелии./В.С. Клыпуто// Водный и тепловой режим осушаемых почв Карелии. Сб. науч. тр. Петрозаводск, 1981. С. 20-39.

52. Козловская, Л.С. Экологические факторы разложения болотных растений текст./Л.С. Козловская// Почвенные исследования в Карелии. Сб. науч. тр. Петрозаводск, 1975. С. 190-197.

53. Колесников, Б.П. Естественно-историческое районирование лесов на примере Урала текст. /Б.П. Колесников/ЛЗопросы лесоведения и лесоводства: Доклад на V мировом лесном конгрессе. М.: АН СССР, 1960. С.51-57

54. Колесников, Б.П. Леса Свердловской области текст./Б.П. Колесников//леса СССР. М.: АН СССР, 1969. т.4. С. 64-124

55. Колесников, Б.П. Лесорастительные условия средней части бассейна р. Тавды и Тавды-Куминского междуречья текст. // Тр. инс-та Экологии растений и животных УНЦ АН СССР Свердловск 1970. вып.67. С 7-26.

56. Колесников, В.А. Корневая система плодовых деревьев текст. /В.А Колесников.// Научно-агрономический журнал. 1924. №3. С. 25-30

57. Колесников, В.А Корневая система яблони в Крыму текст. / В.А. Колесников // Труды Крымского сельскохозяйственного института. Т.П. -Симферополь: Крымиздат, 1947. С. 57-62

58. Колесников, В.А Корневая система плодовых и ягодных растений и методы ее изучения текст. М.: Сельхозиздат, 1962. 99 С.

59. Колесников, В.А. Метод изучения корневых систем на склонах текст. /В.А. Колесников, Ф.Г. Кисриев, М. Мурсалов // Доклады ВАСНИЛ. 1967. №5. С. 56-61

60. Колесников, В.А. Методы изучения корневой системы древесных растений текст. М.: изд. Лесная промышленность, 1972. 152 С.

61. Колобов, Е.Н. Современное состояние и перспективы развития лесоосушительных работ в СССР текст. / Е.Н. Колобов //Осушение лесных земель. Тез. докл. сов.-финск. Симпозиума. Петрозаводск. 22 июн. 1978. Л., 1978. С.5-7.

62. Корепанов, А.А. Влияние осушения на растительный покров болот Прикамья текст./А.А. Корепанов, К.И. Малеев// Межвуз. сб. науч. тр. Л., 1980. Вып. 9. С. 102-106.

63. Корепанов, А.А. Водный режим лесов Прикамья текст. Ижевск: Удмуртия, 1984. 127С.

64. Корепанов, А.А. Влияние осушения на экологию произрастания леса текст. / А.А. Корепанов, Н.А. Дружинин Красноярск: изд-во ун-та, 1994. 205С.

65. Костяков, А.Н. Основы мелиорации текст./ А.Н. Костяков // М.: Сельхозгиз, 1960. 622 с.

66. Коханский, С.А. Формирование прироста сосны в связи с осушением /С.А. Коханский// Эколого-экономические аспекты гидролесомелиорации. Сб. науч. тр. Инс. Леса Нац. Академии наук Беларуси. Гомель, 2003. Вып. 58. С. 52-53

67. Красильников, П.К. О классификации корневых систем деревьев и кустарников текст./ П.К. Красильников // Международный симпозиум СССР. Л.: Наука, 1968. С. 126-138

68. Крамер, П. Физиология древесных растений текст. / П. Крамер, Т.М. Козловский М.; Гослесбумиздат, 1972. 350 С.

69. Красовская, И.В. Новое в изучении корневых систем растений текст./ И.В. Красовская // Достижения и перспективы в области прикладной ботаники, генетики и селекции. Тр. бюро по прикладной ботанике, генетике и селекции. Л.: 1929. С. 48-53

70. Кузнецов, А.Н. Формирование древостоев в связи с рубками и осушением текст./ А.Н. Кузнецов, В.Г. Рубцов, А.А. Книзе Л.: ЛенНИИЛХ, 1977. 53 С.

71. Лакин, Г.Ф. Биометрия М.: изд. Высшая школа, 1980. 292С.

72. Луганский, Н.А. Структура и динамика сосновых древостоев на Среднем Урале. /Н.А. Луганский, З.Я. Нагимов Екатеринбург: УГЛТУ, 1994.140 С.

73. Маковский, В. И. Подзональные особенности болотных массивов таежного Зауралья текст. /В.И. Маковский //Типы болот СССР и принципы их классификации. Сб. науч. тр. Л.: Наука, 1974. 230 С.

74. Маковский, В.Н. Гидролесомелиоративное районирование Свердловской области текст. /В.Н. Маковский, Б.П. Колесников, Е.П. Смологонов// Мелиорация сельскохозяйственных и лесных угодий Европейского Севера СССР. Сб. науч. тр. Петрозаводск, 1977. С. 17-19.

75. Маковский, В.Н. Лесоводственно-экологические основы мелиорации лесов на Среднем Урале текст. /В.Н. Маковский, А.С. Чиндяев. УрО АН СССР. Свердловск, 1988. 93 С.

76. Маковский, В.И. Наземная фитимасса травяно-кустарничкового яруса текст. / В.И. Маковский, Г.Г. Новогородова // Лесоэкологические и палинологические исследования болот на Среднем Урале. Сб. науч. тр-Свердловск: УрО АН СССР, 1990. С.28-32.

77. Медведева, В.М. Изменение состава и численности древесных растений на болотах Карелии под влиянием осушения текст. /В.М. Медведева // Тез. докл. науч. конф. по динамике растительности в связи с мелиорацией. Минск, 1971. С.41-42.

78. Медведева, В. М. Естественное облесение осушенных болот текст. / В.М. Медведева // Исследования по лесному болотоведению и мелиорации. Сб. науч. тр. Петрозаводск, 1978. С. 95-107.

79. Модестов, А.П. Корневая система травянистых растений текст./ А.П. Модестов //Известия Московского сельскохозяйственного института М., 1915. вып. 1 С.30-37

80. Мурашев, С. И Методика изучения снегового режима в лесах текст./ С.И. Мурашев, В.И. Рутковский //М.: ВНИИЛХ., 1940- 34С.

81. Муромцев, И.А. Корневые волоски яблони текст./ И.А. Муромцев // Доклады ВАСХНИЛ. 1948. №3 С. 47-58

82. Муромцев, И.А. Корневые волоски плодовых растений текст. /И.А. Муромцев // К вопросу об эволюции корня и корневого чехлика. Тр. Плодоовощного института им И. В. Мичурина. Мичуринск, 1962. t.XIV С. 62-74

83. Муромцев, И.А. Активная часть корневой системы плодовых растений текст. М.: Колос, 1969. 150 С.

84. Наставление гидрометеорологическим станциям и постам текст. вып 8. Ленинград: Гидрометоеиздат, 1990. 360 с.

85. Нестеренко, И.М. Методы исследований промерзающих торфяных и минеральных почвогрунтов Карельской АССР текст. /И.М. Нестеренко// Метеорология и гидрология. 1971. № 3. С. 58-64.

86. Нестеренко, И.М. Влияние сельско и лесохозяйственных мероприятий в бассейне р. Олонки на изменение режима речного стока текст./ И.М. Нестеренко // Водный т тепловой режим осушаемых лесных почв Карелии. Сб. науч. тр. Петрозаводск, 1981. С. 63-75

87. Орлов, Е.Д. Особенности грунтового питания болот и его учет при лесоосушении текст. / Е.Д. Орлов // Водный и тепловой режим осушаемых почв Карелии. Сб. науч. тр. Петрозаводск, 1981. С. 88-98.

88. Орлов, Е.Д. Грунтовое водное питание на объектах лесоосушения в Карелии текст./Орлов Е.Д.// Л.: Наука, 1991. 120 С.

89. ОСТ 56-76-84. Гидролесомелиорация избыточно увлажненных земель. Термины и определения. М.: Изд-во стандартов, 1984. 10 с.

90. Платонов, Г.М. Смена растительности болот под влиянием осушения текст. / Г.М. Платонов //Взаимоотношения леса и болота. Сб. науч. тр. М.: изд. Наука, 1967. С. 128-140

91. Пеев, X. Новый аппарат для изучения корневой системы растений текст. /X. Пеев. // Международный сельскохозяйственный журнал. М., 1962. вып. 3. С 48-53

92. Писарьков, Х.А. Водный режим избыточно-увлажненных лесных почв и методы его регулирования текст. / Х.А. Писарьков //Труды ин-та леса АН СССР. М.:. 1955. т.31. С.71-87

93. Побединский, А.В. Изучение лесовосстановительных процессов текст. -М., 1966 66с.

94. Погребняк, П.С. Общее лесоводство текст. М.: Колос, 1968.440С.

95. Полякова, Г.А. Влияние травяно-кустарничкового покрова сложного бора на возобновление сосны текст./ Г.А. Полякова // Тез. докл. всес. совещ. по изучению взаимоотношений растений в фитоценозе. Минск, 1969. С. 118-119.

96. Порошилов, А.В. Особенности развития еловых древостоев на осушенных торфяных почвах Среднего Урала / А.В. Порошилов // Леса Урала и хозяйство в них. Сб. науч. тр. Екатеринбург: УГЛТУ, 2005. вып.26. С. 218-221.

97. Пьявченко, Н.И. Гидролесомелиорация и рациональное природопользование текст./ Н.И. Пьявченко // Гидролесомелиорация и рациональное природопользование. Тезисы докладов Всесоюзного научн.-тех. совещ. Ленинград, 6-8 сент. 1982. Ленинград, 1982. С. 6-8

98. Пятецкий, Г.Е. Осушение лесных земель Карелии текст. Петрозаводск: Карел, кн. изд-во, 1963. 90 с.

99. Рахтеенко, И.Н. Корневые системы древесных и кустарниковых пород текст. М.: Гослесбумиздат, 1952. 105 с.

100. Рахтеенко, И.Н. Рост и взаимодействие корневых систем древесных растений текст. Минск: изд. АН СССР, 1963. 256 с.

101. Рахтеенко, И.Н. Комплексный метод исследования корневых систем растений текст./ И.Н. Рахтеенко В.И. Якушев // Международный симпозиум СССР. Л.: Наука, 1968. С.67-80

102. Рубцов, В.Г. Влияние осушения на лесовозобновление в сфагновых лесорастительных условиях: Автореф. дис .канд.с.-х. наук. 06.03.03. Л., 1955.22 с.

103. Рубцов, В.Г. Влияние осушения на лесовозобновление в сфагновых сосняках текст. / В.Г. Рубцов // Лесное хозяйство. 1955а. №5. С.16-18.

104. Рубцов, В.Г. Гидролесомелиорация и смена древесных пород текст. / В.Г. Рубцов, В.И. Федюков//Ведение хозяйства на осушенных землях. Сборник науч. тр. Ленинград, 1986. С. 34-45

105. Рубцов, В.Г. Закладка и обработка пробных площадей в осушенных насаждениях текст. / В.Г. Рубцов, А.А. Книзе Л.:ЛенНИИЛХ, 1977. 42 С.

106. Рубцов, В.Г. Ведение лесного хозяйства в мелиорированных лесах текст. / В.Г. Рубцов, А.А. Книзе М.: Лесн. пром-сть, 1981. 119С.

107. Рысин, Л.П. Влияние лесной растительности на естественное возобновление древесных пород под пологом леса текст. / Л.П. Рысин // Естественное возобновление древесных пород и количественный анализ его роста. Сб. науч. тр. М., 1970. С. 7-53

108. Сабо, Е. Д. Новое в лесоосушении текст. М.: Лесн. пром-сть, 1966. 200 С.

109. Сабо, Е.Д. Справочник гидролесомелиоратора текст. /Е.Д. Сабо, Ю.Н. Иванов, Д.А. Шатилло М.: Лесная пром-сть, 1981. 197С.

110. Сабо, Е.Д. Осушение лесов и сохранение природных ресурсов текст. / Е.Д. Сабо//Лесное хозяйство. 1974. №9. С. 35-37

111. Сабо, Е.Д. Перспективы развития гидролесомелиорации в свете решений октябрьского (1984г.) Пленума ЦК КПСС текст. /Е.Д. Сабо // Лесной журнал. 1985. N5. С.5-9.

112. Санников, С.Н. Экология естественного возобновления сосны под пологом леса текст./ С.Н. Санников, Н.С Санникова М.: 1985. 149С.

113. Скрипка, И.С. Результаты исследования корневой системы сливы, привитой на различных подвоях текст. / И.С. Скрипка //Тр. Молдавского научно-исследовательского инс. садоводства, виноградарства и виноделия. Кишинев: Госиздат, 1969. вып. 16. С. 47-52

114. Смоляк, Л.П. Болотные леса и их мелиорация текст. Минск: Наука и техника, 1969. 208С.

115. Соколова, Л.Н. Освещенность и фотосинтез соснового подроста под пологом спелых сосняков Московской области текст./Л.Н. Соколова// Световой режим, фотосинтез и продуктивность леса. Сб. науч. тр. М.: Наука, 1967. С. 255-260.

116. Столяров, Д.П. Строение и рост ельников после осушения /Д.П. Столяров, В.А. Ананьев// Ведение хозяйства на осушенных землях. Сб. науч. тр. Ленинград, 1986. С. 19-34

117. Сытник, К.М. Физиология корня текст. / К.М. Сытник, Н.М. Книга, Л.И. Мусатенко /Киев.: Наукова думка, 1972. 120С.

118. Тараканов, A.M. Ход роста еловых древостоев на осушаемых землях европейского севера /A.M. Тараканов// Гидролеслмелиорация иэффективное использование земель лесного фонда. Инф. Мат. к сов. Вологда-Кирилов, 12-14. 08 1998. Вологда, 1998. С. 56-60

119. Тараканов, A.M. Возрасты количественной и технической спелости осушаемых лесов / A.M. тараканов// Эколого-экономические аспекты гидролесомелиорации. Сб. науч. тр. Инс. Леса Нац. Академии наук Беларуси. Гомель, 2003. Вып. 58. С. 147-153

120. Тимофеев, А.И. Процессы промерзания и оттаивания торфа текст. /А.И. Тимофеев// Гидролесомелиорация и рациональное природопользование. Тез. докладов Всесоюзного науч.-тех. совещ. Ленинград. 6-8 сент. Ленинград, 1982. С.48-51

121. Тимофеев, А.Ф. Уровень грунтовых вод и влажность корнеобитаемого слоя почвы текст. /А.Ф. Тимофеев// Гидролесомелиорация и рациональное природопользование. Тез. докл. Всесоюзного науч.-тех. совещ. Ленинград.6-8 сент. 1982. Ленинград, 1982. С. 45-46

122. Ткаченко, М.Е. Общее лесоводство текст. М-Л.: Гослесбумиздат, 1952.-512С.

123. Тольский, А.П. Материалы по изучению строения и жизнедеятельности корней сосны текст. / А.П. Тольский // Труды по лесному опытному делу в России. СПб., 1907. Вып. 3. 99С.

124. Фирсова, В.П. Лесные почвы Свердловской области и их изменение под влиянием лесохозяйственных мероприятий текст./ В.П. Фирсова //Тр. инс-та Экологии растений и животных УФ АН СССР. Свердловск, 1969. вып. 63. 151С.

125. Фирсова, В.П. Почвы таежной зоны Урала и Зауралья текст. М.: Наука, 1977. 177С.

126. Харитонов, А.Н. О регулировании водного режима в осушенных лесах, пройденных рубками текст. / А.Н. Харитонов, Ю.А. Попов //

127. Гидролесомелиорация и рациональное природопользование. Сб. науч. тр. С-Петербург, 1992. С. 82-84.

128. Цивинский, В.К. К изучению морфологии и физиологии корневой системы хлопчатника текст. Ташкент: Сазгиз, 1933. 99С.

129. Чесноков, В.А. Особенности формирования стока и его отдельных фаз при лесоосушении текст. / В.А. Чесноков // Водный т тепловой режим осушаемых лесных почв Карелии. Сб. науч. тр. Петрозаводск, 1981. С. 75-87.

130. Чертовская, В.Г. Еловые леса европейской части СССР текст. М.: Лесная промышленность. 1978. 176 с.

131. Чиндяев, А.С. Гидрологический режим болотных лесов до и после осушения текст. / А.С. Чиндяев // Роль экологических факторов в лесообразовательном процессе на Урале. Сб. науч. тр. Свердловск, 1981. С.95-106.

132. Чиндяев, А.С. Динамика почвенно-грунтовых вод в осушенных лесах на Среднем Урале текст. /Чиндяев А.С.// Лесной журнал. 1984. N2. С.76-79.

133. Чиндяев, А.С. Влияние осушения на прирост по высоте у подроста ели предварительной генерации в условиях Среднего Урала текст. /Чиндяев А.С.// Экология и физиология основных лесообразующих видов Урала. Сб. науч. тр. Свердловск, 1986. С. 77-87.

134. Чиндяев, А.С. Особенности адаптации древостоев на осушенных болотах Среднего Урала текст./Чиндяев А.С.//Информ. листок ЦНТИ. N69. Свердловск, 1986а. 4С.

135. Чиндяев, А.С. Осушение лесов открытыми каналами. Практические рекомендации текст. Свердловск, 19866. 47С.

136. Чиндяев, А.С. Промерзание и оттаивание осушенных торфяных почв в лесах Среднего Урала текст./Чиндяев А.С.// Лесоведение. 1987. N1. С.60-64.

137. Чиндяев, А.С. Проблемы лесоосушительной мелиорации на Среднем Урале текст. / А.С. Чиндяев, Г.И. Шаргунов, Г.С. Маркелов // Лесное хозяйство. 1988а. N8. С.21-22.

138. Чиндяев, А.С. Лесовозобновительные процессы в болотных насаждениях Среднего Урала текст./ А.С. Чиндяев // Проблемы лесовосстановления в таежной зоне СССР. Тез. докл. всесоюз. конф. Красноярск: ИлиД СО АН СССР, 19886. С.251-252.

139. Чиндяев, А.С. Особенности трансформации компонентов лесоболотных биогеоценозов под влиянием осушения текст./ Автореферат.д-ра биол. наук. Свердловск, 1989. 46с.

140. Чиндяев, А.С. Лесовозобновление в заболоченных древостоях Среднего Урала текст. / А.С. Чиндяев, Т.Ю. Горина, И.А. Иматова // Леса Урала и хозяйство в них. Сб. науч. тр. Свердловск: изд-во Ур. Ун-та, 1990. С.61-66.

141. Чиндяев, А.С. Особенности реакции на осушение сосновых и еловых древостоев / А.С. Чиндяев // Гидролесомелиоративный мониторинг и эксплуатация осушительных систем. Л.: ЛенНИИЛХ, 1991. С.48-54.

142. Чиндяев, А.С. Обоснование параметров осушительной сети для хвойных древостоев Среднего Урала текст./ А.С. Чиндяев // Леса Урала и хозяйство в них: Сб. науч. тр. Екатеринбург: УЛТИ, 1993. 186 С.

143. Чиндяев, А.С. Лесоводственная эффективность осушения болотных лесов Среднего Урала текст. Екатеринбург, 1995а. 185 С.

144. Чиндяев, А.С. Обоснование критериев оценки реакции ели на осушение текст. / А.С. Чиндяев, М.А. Матвеева // Леса Урала и хозяйство в них.Сб. науч. тр. Екатеринбург: УГЛТА, 1995в. вып.18. С.128-132.

145. Чиндяев, А.С. Особенности пространственного строения корневых систем подроста ели на осушенных низинных болотах Среднего Урала/ А.С. Чиндяев, А.В. Порошилов //Лесное хозяйство. 2007. №3. С. 3133

146. Чиндяев, А.С. Особенности распределения корней Picea obovata на осушенных низинных болотах Среднего Урала. / А.С. Чиндяев, А.В. Порошилов // Лесной вестник. 2007. №8. С.91-95

147. Чиндяев, А.С. Влияние выборочных рубок на водный режим осушаемых низинных болот Среднего Урала/ А.С. Чиндяев, А.В. Порошилов, А.Н. Грозин// Леса Урала и хозяйство в них. Сб. науч. тр. вып.28. Екатеринбург: УГЛТУ,2006. С. 172-178.

148. Чиндяев, А.С. Динамика уровней почвенно-грунтовых вод осушаемых низинных болот Среднего Урала / А.С. Чиндяев, А.В. Порошилов // Леса России и хозяйство в них. Сборник научных трудов, вып. 1. Екатеринбург: УГЛТУ, 2007. - С. 49-60.

149. Чмыр, А.Ф. Биологические основы восстановления еловых лесов южной тайги текст. Л.: ЛГУ, 1977. 160 С.

150. Шалыт, М.С. Методика изучения морфологии и экологии подземной части отдельных растений и растительных сообществ текст. / М.С. Шалыт // Полевая геоботаника. М.-Л.: изд. АН СССР, 1960. т. II С.125-178

151. Шалыт, М.С. Надземная и подземная части некоторых травянистых и кустарниковых фитоценозов Крымской Яйлы и методика ихколичественного учета текст. / М.С. Шалыт, Л.Ф. Животенко Л.: Наука, 1968.120 С.

152. Шахова, О.В. Влияние поверхностного осушения и последующей рубки древостоя на изменение травяно-мохового покрова текст. / О.В. Шахова // Лесоведение. 1975. №1. С.42-48.

153. Эркин, Г.Д. Влияние осушения на производительность лесов текст. М-Л.: Гослестехиздат, 1934. 200 С.

154. Юркевич, И.Д. Строение и развитие корневых систем самосева древесных пород на мелиорированных торфяно-болотных почвах переходного типа текст./ И.Д. Юркевич, Л.П. Смоляк // изв. АН БССР. 1955. №5. 56-71С.

155. Cannon, W.A. The root habits of desert plants. Wash.: Carneg. Inst., 1911. 131 P.

156. Heikurainen, L. Improvement of forest growth on poorly drained peat soils // Internat. Rev. Forestry Res. London, 1964. Vol. 1. №V. P. 40-101.

157. Kokkonen, P. Beobachtungen iiber die Bezichungen zwischen der Grundwassertiefe und dem Woldwachstum auf einen kanalisierten Moore. Acta forest, fennica. Helsinki, 1929. 34 P.

158. Mac Dougal, W.B. Root growth of forest trees. Science, Ser. 43. London, 1916.

159. Rodgers, W.S The root system of some ten year old apple trees on two different root stocks and their relation to tree performance/ W.S. Rodgers, M.C. Vyvyan // Res. Sta.: East Mailing Ann. Rpt. for 1926-1927. II Suppl. 1928. 280 P.

160. Rodgers, W.S A new root observation laboratory. / W.S. Rodgers, a. G.C. Head // Res. Sta: Rpt. of the East Mailing, for 1962. 194 P.

161. Rodgers W.S. Stadies of growing roots of fruit plant in a new underground root observation laboratory. / W.S. Rodgers, a. G.C. Head // Proc. 16th Intern. Hort. Congr. 3, 1964.

162. Rodgers W.S. Apple root growth in relation to rootstock, soil, seasonal and climate factors Jorn. Pom. a. Hort. Sci. v. 17, 2,1939.

163. Weaver I.E. The ecological relations of roots. Wash.: Carnegie Inst., 1919. 286 P.

164. Weaver I.E. Root development of field grops. New York.: McGraw Hill Book Co., 1926. 224 P.

Информация о работе

Порошилов, Арсений Владимирович
кандидата сельскохозяйственных наук
Екатеринбург, 2007
ВАК 06.03.03

Диссертация

Особенности роста и развития корневых систем Picea Obovata Ledeb. на торфяных почвах Среднего Урала - тема диссертации по сельскому хозяйству, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы